5900 अंश सेल्सिअसचा उत्कल बिंदू आणि कार्बनच्या संयोगात हिऱ्यासारखी कडकपणा: टंगस्टन हा सर्वात जड धातू आहे, तरीही त्यात जैविक कार्ये आहेत-विशेषतः उष्णता-प्रेमळ सूक्ष्मजीवांमध्ये. व्हिएन्ना विद्यापीठातील रसायनशास्त्र विद्याशाखेतील तेत्याना मिलोजेविक यांच्या नेतृत्वाखालील संघाने प्रथमच नॅनोमीटर श्रेणीतील दुर्मिळ सूक्ष्मजीव-टंगस्टन परस्परसंवादाचा अहवाल दिला. या निष्कर्षांच्या आधारे, केवळ टंगस्टन जैव-रसायनशास्त्रच नाही, तर बाह्य अवकाशातील सूक्ष्मजीवांच्या अस्तित्वाचीही तपासणी केली जाऊ शकते. नुकतेच फ्रंटियर्स इन मायक्रोबायोलॉजी या जर्नलमध्ये परिणाम दिसून आले.

एक कठीण आणि दुर्मिळ धातू म्हणून, टंगस्टन, त्याच्या असाधारण गुणधर्मांसह आणि सर्व धातूंच्या सर्वात जास्त वितळण्याच्या बिंदूसह, जैविक प्रणालीसाठी अत्यंत संभाव्य पर्याय आहे. थर्मोफिलिक आर्किया किंवा सेल न्यूक्लियस-मुक्त सूक्ष्मजीव यांसारख्या केवळ काही सूक्ष्मजीवांनी टंगस्टन वातावरणाच्या अत्यंत परिस्थितीशी जुळवून घेतले आणि टंगस्टन आत्मसात करण्याचा मार्ग शोधला. व्हिएन्ना विद्यापीठातील रसायनशास्त्र विद्याशाखा, बायोफिजिकल केमिस्ट्री विभागातील बायोकेमिस्ट आणि ॲस्ट्रोबायोलॉजिस्ट टेत्याना मिलोजेविक यांच्या दोन अलीकडील अभ्यासांनी टंगस्टन-समृद्ध वातावरणात सूक्ष्मजीवांच्या संभाव्य भूमिकेवर प्रकाश टाकला आणि अत्यंत नॅनोस्केल टंगस्टन-मायक्रोबियल इंटरफेसचे वर्णन केले. टंगस्टन संयुगांसह उगवलेला उष्णता- आणि आम्ल-प्रेमळ सूक्ष्मजीव मेटॅलोस्फेरा सेडुला (आकृती 1, 2). हे सूक्ष्मजीव देखील आहे ज्याची बाह्य अवकाशातील वातावरणातील भविष्यातील अभ्यासामध्ये आंतरतारकीय प्रवासादरम्यान टिकून राहण्याची चाचणी केली जाईल. यामध्ये टंगस्टन हा एक आवश्यक घटक असू शकतो.

जीवन टिकवून ठेवणारी अजैविक फ्रेमवर्क म्हणून टंगस्टन पॉलीऑक्सोमेटेलेट्सपासून ते टंगस्टन अयस्कांच्या मायक्रोबियल बायोप्रोसेसिंगपर्यंत

फेरस सल्फाइड खनिज पेशींप्रमाणेच, कृत्रिम पॉलीऑक्सोमेटेलेट्स (POMs) अकार्बनिक पेशी म्हणून मानल्या जातात ज्यामध्ये प्रीलाइफ रासायनिक प्रक्रिया सुलभ होते आणि "जीवनासारखी" वैशिष्ट्ये प्रदर्शित केली जातात. तथापि, जीवन टिकवून ठेवणाऱ्या प्रक्रियांशी (उदा. सूक्ष्मजीव श्वसन) पीओएमची प्रासंगिकता अद्याप संबोधित केलेली नाही. "मेटलोस्फेरा सेडुलाचे उदाहरण वापरून, जे गरम ऍसिडमध्ये वाढते आणि मेटल ऑक्सिडेशनद्वारे श्वास घेते, आम्ही टंगस्टन POM क्लस्टर्सवर आधारित जटिल अजैविक प्रणाली एम. सेडुलाची वाढ टिकवून ठेवू शकतात आणि सेल्युलर प्रसार आणि विभाजन निर्माण करू शकतात का याचा शोध घेतला," मिलोजेविक म्हणतात.

शास्त्रज्ञांना हे दाखवण्यात यश आले की टंगस्टन-आधारित अजैविक पीओएम क्लस्टर्सचा वापर विषम टंगस्टन रेडॉक्स प्रजातींचा सूक्ष्मजीव पेशींमध्ये समावेश करण्यास सक्षम करतो. ऑस्ट्रियन सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी अँड नॅनोॲनालिसिस (FELMI-ZFE, Graz) सह फलदायी सहकार्यादरम्यान M. sedula आणि W-POM मधील इंटरफेसमधील ऑर्गेनोमेटलिक डिपॉझिट्स नॅनोमीटर श्रेणीत विसर्जित केले गेले. आमचे निष्कर्ष बायोमिनेरलाइज्ड मायक्रोबियल प्रजातींच्या वाढत्या नोंदींमध्ये टंगस्टन-एनक्रस्टेड एम. सेडुला जोडतात, ज्यामध्ये पुरातत्त्वाचे क्वचितच प्रतिनिधित्व केले जाते,” मिलोजेविक म्हणाले. अत्यंत थर्मोअसिडोफाइल एम. सेडुलाद्वारे करण्यात आलेल्या टंगस्टन मिनरल स्कीलाइटचे बायोट्रान्सफॉर्मेशन स्कीलाइट स्ट्रक्चरचे तुकडे, टंगस्टनचे नंतरचे विद्राव्यीकरण आणि सूक्ष्मजीव पेशींच्या पृष्ठभागाचे टंगस्टन खनिजीकरण (आकृती 3) ठरते. अभ्यासात वर्णन केलेले बायोजेनिक टंगस्टन कार्बाइड सारखी नॅनोस्ट्रक्चर्स पर्यावरणास अनुकूल मायक्रोबियल सहाय्यक डिझाइनद्वारे प्राप्त संभाव्य टिकाऊ नॅनोमटेरियलचे प्रतिनिधित्व करतात.